WO2020108671A1 - Electric bicycle and method for operating a electric bicycle - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an electric bicycle with at least one electric motor, by means of which a movement of the electric bicycle can be at least supported, with at least one electrical energy store for supplying the electric motor with electrical energy, and with a control device for actuating the electric motor as a function of at least one of the control devices that can be transmitted . Furthermore, the invention relates to a method for operating such an electric bicycle.
- Bicycles currently available can be driven purely mechanically, on the one hand, in that the rider ensures that the bicycle moves by pedaling.
- this movement can be supported by at least one electric motor. It can be provided that the electric motor switches on to make it easier to pedal.
- a purely electric drive can be provided in an electric bicycle, in which the driver specifies the desired driving speed by means of a rotary handle on the handlebar of the electric bicycle.
- DE 10 201 1 077 903 A1 describes that for switching on or controlling an electric motor of an electric bicycle, for example, the force or the torque can be measured on the pedals, the pedal crank, the chain or on a wheel via a signal from a force sensor. Furthermore, the pedaling speed can be recorded via a signal from a speed sensor. Such measurement signals are then processed electronically, for example, in order to switch the electric motor on and off or to regulate it continuously using a control function.
- a disadvantage here is the fact that the drive mechanism to be provided to move such a bicycle or electric bicycle leads to a comparatively high weight of the bicycle or electric bicycle. Furthermore, stiffening measures are required to absorb the forces introduced, which require the provision of an increased number of stiffening elements on the bicycle or electric bicycle. In addition, the electric bike is not intuitively accelerated and decelerated by means of the electric motor.
- the object of the present invention is therefore to create an electric bicycle of the type mentioned at the beginning, in which particularly intuitive acceleration can be implemented, and to specify a corresponding method for operating an electric bicycle.
- the electric bicycle according to the invention comprises at least one electric motor, by means of which the electric bicycle can at least be supported. However, the electric bicycle can also be moved by means of the at least one electric motor.
- the electric bicycle comprises at least one electrical energy store for supplying the at least one electric motor with electrical energy.
- a control device of the electric bicycle is used to control the at least one electric motor. The activation takes place as a function of at least one signal that can be transmitted to the control device.
- a seat of the electric bicycle and a steering handle of the electric bicycle can be moved relative to one another, and the at least one signal is dependent on a position of the seat and the steering handle relative to one another.
- the position of the steering handle can be fixed relative to a frame of the electric bicycle, for example, and the position of the seat can change relative to the frame.
- the position of the seat may be stationary relative to the frame of the electric bicycle, and the position of the steering handle relative to the frame may change.
- the signal that can be transmitted to the control device also changes.
- the control of the electric motor by the control device then also changes.
- a drive power that can be output by the electric motor for moving the electric bicycle or to support the moving of the electric motor can be changed. This enables a particularly intuitive acceleration of the electric bicycle. Because by changing the position of the seat and the steering handle relative to each other, the driver can control the electric motor.
- the weight of a driver sitting on the seat of the electric bicycle can preferably be accelerated forwardly.
- the electric bicycle can be decelerated by shifting the weight of the driver to the rear. Influencing the driving speed of the electric bicycle in this way by shifting the weight of the driver sitting on the seat of the electric bicycle is particularly intuitive. Because the driver can accelerate by moving the upper body forward. In the case of the electric bicycle described here, this causes the position of the seat relative to the steering handle or the steering handle to change relative to the seat. Accordingly, the driver can preferably reduce the support of the movement of the electric bicycle by means of the electric motor by erecting the upper body, so that the electric bicycle can be decelerated by erecting the upper body.
- the deceleration of the electric bicycle can be caused, in particular, by the fact that a drive power of the electric motor is reduced which it applies to moving the electric bicycle or to support the locomotion.
- the seat is preferably pivotable about an axis of rotation relative to a frame of the electric bicycle.
- the at least one signal is dependent on a rotational position of the seat about the rotational axis.
- a substructure of the seat such as a seat post, can be pivoted about the axis of rotation, which can be formed, for example, in a spar, in particular in an upper spar of the frame, which extends in a longitudinal direction of the electric bicycle.
- a change in the actuation of the electric motor which can be effected by pivoting the seat about the axis of rotation leads to a particularly intuitive implementation of the movement of the driver seated on the seat of the electric bicycle in the actuation of the electric motor.
- a substructure of the seat is connected in a rotationally fixed manner to a wheel carrier of the electric bicycle, a rear wheel of the electric bicycle being held on the wheel carrier.
- a distance between an axis of the rear wheel and an axis of a front wheel of the electric bicycle can be changed.
- the road position of the electric bicycle can then be changed with the pivoting of the seat and the associated change in the distance between the axis of the rear wheel and the axis of the front wheel.
- the height of a center of gravity of the driver of the electric bicycle above the road also changes with the distance between the axis of the rear wheel and the axis of the front wheel.
- the seat can be displaceable in a longitudinal direction of the electric bicycle along a spar of a frame of the electric bicycle. Then the at least one signal is dependent on a position of the seat along the spar. Even with such a control of the electric motor, it is easy to ensure that in the case of aerodynamically favorable seating positions, in which the seat is displaced further away from the steering handle of the electric bicycle, the electric motor provides a particularly high drive power. This is also conducive to intuitive acceleration and / or deceleration of the electric bike.
- the spar of the frame, along which the seat can be displaced is oriented inclined to a roadway on which the electric bicycle is traveling, then when the seat is displaced along the spar in the longitudinal direction of the electric bicycle, the distance of the seat from also changes the roadway. Furthermore, the spar of the frame, along which the seat can be displaced, can be curved at least in regions. This can also mean that when the seat is moved along the spar in the longitudinal direction of the electric bicycle, the distance of the seat from the roadway also changes.
- the spar can be designed as a profile part with a first side leg and a second side leg.
- respective guide elements are formed in the side legs, along which a substructure of the seat can be moved.
- the guide elements can be designed as grooves formed in the side legs or elongated holes formed in the side legs. Pins guided in the grooves or a pin or the like passing through both elongated holes can then be coupled to the substructure of the seat. In this way, a well-defined movement of the seat along the spar and at the same time a particularly robust arrangement of the seat on the spar can be achieved.
- the at least one signal depends on the length of the fork.
- the signal when the driver is supported with great force on the steering handle and accordingly the length of the fork is particularly greatly reduced, the signal cause a particularly large drive power to be provided by the electric motor.
- the length of the fork is less shortened. This can then cause the electric motor to provide a lower drive power for the purpose of moving the electric bike or at least to support the moving of the electric bike.
- the fork is preferably designed as a suspension fork, which can be brought into an initial state or basic state in which the fork has its maximum length due to a restoring force of at least one spring element of the suspension fork.
- the control device is preferably designed to make short changes in the length of the fork, such as can occur when driving onto a curb due to a shock acting on the fork to distinguish persistent reductions in the length of the fork.
- This can be done in particular by evaluating an average length of the fork as the at least one signal from the control device over a predetermined period of time that exceeds the duration of the impact.
- the predetermined period of time can in particular be approximately 1 to 2 seconds, jerky shortenings of the fork occurring during this period and caused by an impact preferably being disregarded when determining the average length of the fork.
- the electric bicycle preferably has at least one potentiometer for providing the at least one signal.
- a position of a sliding contact of the potentiometer relative to a resistance element of the potentiometer is dependent on the position of the seat and the steering handle relative to one another.
- a cross member of a frame of the electric bicycle can have a profile that is open at the bottom.
- the at least one electrical energy store is introduced into the spar from below, and the U-profile is closed in the region of the at least one electrical energy store by a cover which is detachably connected to the spar.
- the electrical energy store can therefore be easily replaced by reversibly releasing the cover from the U-profile.
- the cover can in particular be detachably connected to the spar by means of screws.
- a holder for a mobile terminal is preferably arranged on an upper side of a spar of a frame of the electric bicycle.
- a smartphone can be attached to the holder as the mobile terminal.
- the content displayed on the mobile device can be particularly easily grasped by the driver of the electric bicycle.
- the spar is a spar which extends essentially in the longitudinal direction of the electric bicycle and which extends in particular essentially in the longitudinal direction of the electric bicycle from the seat to the steering handle.
- the upper side of the spar can have a particularly large width if the at least one electrical energy store is arranged on the spar or in a receiving space of the spar. Therefore, the holder for the mobile terminal is preferably arranged in the area of the at least one electrical energy store on the top of the spar.
- At least one electric motor supports at least one movement of the electric bicycle.
- At least one electrical energy store supplies the electric motor with electrical energy.
- At least one signal is transmitted to a control device of the electric bicycle, which is designed to control the electric motor.
- a seat of the electric bicycle and a steering handle of the electric bicycle are moved relative to one another, and the at least one signal is provided as a function of a position of the seat and the steering handle relative to one another.
- the signal changes when the position of the steering handle and seat change relative to each other.
- This causes the electric motor to be controlled as a function of this relative position, so that it provides drive power for moving the electric bicycle or at least to support the movement of the electric bicycle.
- a particularly intuitive acceleration of the electric bicycle can be achieved by such a method.
- the invention also includes further developments of the method according to the invention, which have features as have already been described in connection with the further developments of the electric bicycle according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the method according to the invention are not described again here.
- the invention also includes the combinations of the features of the described embodiments.
- Fig. 1 shows schematically an electric bike, in which an acceleration by body weight shift of a driver of the electric bike is possible
- Fig. 2 highly schematic seat positions of the driver on the electric bicycle according to
- Fig. 3 shows schematically the arrangement of a seat or saddle on a frame of the
- Electric bike wherein the electric bike can be accelerated or decelerated by pivoting the seat about an axis of rotation;
- Fig. 4 shows a variant of the electric bike, in which together with the seat
- Wheel carrier for a rear wheel of the electric bicycle can be pivoted so that a distance between an axis of the rear wheel and an axis of a front wheel of the electric bicycle can be increased or decreased;
- Fig. 5 schematically shows the displacement of the seat along an upper spar of the
- FIG. 6 shows a sectional illustration of the spar along a line VI-VI in FIG. 5;
- Fig. 7 is a sectional view of the spar along a line Vll-Vll in Fig. 5;
- Fig. 9 is a sectional view taken along a line IX-IX in Fig. 8;
- Fig. 10 is a plan view of the upper spar of the frame of the electric bike in in
- Fig. 9 area shown; 11 shows a variant of the electric bicycle in which the length of a suspension fork can be changed;
- Fig. 12 relationships between the length of the suspension fork and a driving speed of the electric bike.
- an electric bicycle 1 which comprises at least one electric motor 2.
- the at least one electric motor 2 can comprise a front wheel motor and / or a rear wheel motor and / or a central motor.
- the electric motor 2 is shown schematically as a rear wheel motor, that is to say as an electric motor 2 designed to drive a rear wheel 20 of the electric bicycle 1.
- the electric bicycle 1 has at least one electrical energy store, for example in the form of an accumulator 3.
- the electric motor 2 is switched off by the control device 4 when the electric bicycle 1 reaches a speed of more than 25 kilometers per hour. However, it can also be provided that the electric motor 2 achieves driving speeds of the electric bicycle 1 of more than 25 kilometers per hour. de causes or supports the movement of the electric bicycle 1 at such driving speeds.
- the acceleration and deceleration of the electric bicycle 1 by the drive power provided by the electric motor 2 are dependent on a position of a seat 5 or saddle of the electric bicycle 1 and a handlebar 6 or the like steering handle relative to one another.
- This principle will first be illustrated and explained with reference to FIG. 2.
- a driver 7 is shown in an upright sitting position in an upper illustration in FIG. 2.
- a distance a between a seat point 11 and a vertical reference line 12, which is located at the level of the handlebar 6, is smaller than in the illustration shown below in FIG. 2.
- the seat point 11 can be a center of gravity or center of the seat 5.
- the electric motor 2 can provide a driving power corresponding to the distance a, which propels the electric bicycle 1 at a speed v 0 .
- the electric motor 2 then provides a drive power which leads to a driving speed of the electric bicycle 1 which is greater by the term x.
- the driver 7 in particular (compare FIG. 2) can lean his upper body 8 more forward.
- This movement of the upper body 8 is illustrated in FIG. 1 by a first arrow 9 and has the effect that the control device 4 controls the electric motor 2 in such a way that it provides a greater drive power for moving the electric bicycle than when the upper body 8 is inclined less forwards.
- the driver 7 straightens his upper body 8 more strongly, the electric motor 2 provides less or no drive power due to the control of the electric motor 2 by means of the control device 4.
- This stronger uprighting of the upper body 8 is illustrated in FIG. 1 by a second arrow 10.
- the driver 7 can cause the electric bicycle 1 to accelerate by shifting the weight forward.
- the driver 7 only needs his upper body to lean forward by 8, as is schematically illustrated in FIG. 2. If, however, the driver 7 straightens his upper body 8 more strongly, the electric bicycle 1 decelerates.
- the position of the seat 5 relative to the handlebar 6 it is not necessary for the position of the seat 5 relative to the handlebar 6 to change such that the distance a, b between the seat point 11 and the reference line 12 increases or decreases. Rather, other changes in a position of the seat 5 relative to the handlebar 6 are also possible and can be converted into a corresponding signal, in particular a measurement signal, which is then transmitted to the control device 4 in order to control the electric motor 2 accordingly.
- the seat 5 is pivoted about an axis of rotation 15 relative to a frame 13 of the electric bicycle 1 (see FIG. 1), of which only an upper spar 14 is shown in detail in FIG. 3.
- the axis of rotation 15 preferably extends in the transverse direction of the electric bicycle 1 through the spar 14. If in this variant of the electric bicycle 1 the seat 5 or saddle is pivoted forward about the axis of rotation 15, for example, as is the case when the upper body 8 is tilted forward by the driver 7, then this can accelerate the electric bicycle 1 by that of the Electric motor 2 drive power applied.
- pivoting the seat 5 about the axis of rotation 15 in the longitudinal direction of the electric bicycle 1 to the rear can cause braking or deceleration of the electric bicycle 1.
- the electric bicycle 1 If the electric bicycle 1 is decelerated, it can be provided that the electric motor 2 provides a lower drive power. However, it can also be provided that the electric motor 2 is operated as a generator for decelerating the electric bicycle 1.
- the braking or acceleration of the electric bicycle 1 which can be brought about, for example, by pivoting the seat 5 about the pivot axis or axis of rotation 15 is illustrated in FIG. 3 by a double arrow 16.
- the electric bicycle 1 can have a potentiometer 17, which is shown schematically in FIG. 3.
- a sliding contact of the potentiometer 17 can be displaced relative to a resistance element of the potentiometer 17.
- a signal is then provided by the potentiometer 17, for example in the form of an electrical voltage, which can be evaluated by the control device 4.
- 4 shows a further variant of the electric bicycle 1, in which the seat 5 can be pivoted relative to the frame 13 about the axis of rotation 15.
- a substructure 18 of the seat 5 is rotatably coupled to a wheel carrier 19.
- the substructure 18 can be designed, for example, as a seat post of the seat 5.
- the rear wheel 20 of the electric bicycle 1 is held on the wheel carrier 19. If the seat 5 is now pivoted forward about the axis of rotation 15, this leads to a corresponding pivoting movement of the wheel carrier 19 about the axis of rotation 15 in the clockwise direction. This in turn causes a distance 21 between an axis 22 of the rear wheel 20 and between an axis 23 of a front wheel 24 of the electric bicycle 1 to increase.
- the distance 21 between the axis 22 of the rear wheel 20 and the axis 23 of the front wheel 24 decreases when the driver 7 straightens his upper body 8 and so the seat 5 and the wheel carrier 19 are pivoted counterclockwise about the axis of rotation 15. 4, the potentiometer 17 for detecting the rotational position of the seat 5 is also shown schematically.
- the seat 5 can be displaced along the upper spar 14 in a longitudinal direction 25 of the electric bicycle 1, which is indicated schematically in FIG. 5 by an arrow.
- the upper spar 14 is designed as a profile or profile part with a first side leg 26 and a second side leg 27 (see FIG. 7).
- Guide elements can be formed in the side legs 26, 27, for example in the form of grooves or elongated holes 28.
- a bearing journal 29 can be moved along these elongated holes 28 (see FIG. 7) and serves to mount the seat 5 on the spar 14 (see FIG. 5).
- the displacement of the bearing pin 29 along the elongated holes 28 can be detected by means of the potentiometer 17, which is only shown schematically in FIG. 7.
- a maximum speed v max of the electric bicycle 1 can be achieved if the seat 5 is displaced along the spar 14 in the longitudinal direction 25 as far as possible to the rear, that is to say as far as possible from a head tube 31 which allows the rotation of the handlebar 6 to steer the front wheel 24. If, on the other hand, the seat 5 is displaced along the elongated holes 28 in the longitudinal direction 25 as far forward as possible, that is to say the driver 7 is sitting particularly upright (cf. FIG. 2), the driving speed of the electric bicycle 1 that can be achieved by providing drive power by the electric motor 2 the speed of
- the spar 14 can be designed in the area between the control tube 31 and the elongated holes 28. Accordingly, the spar 14 can also have a cross section in this area have a U-profile open at the bottom or a box-shaped profile open at the bottom. As a result, a receiving space 32, for example rectangular in cross section, is provided within the spar 14. This receiving space 32, which is bounded on the sides by the two side legs 26, 27, offers space for accommodating the rechargeable battery 3. The accumulator 3 can therefore be introduced from below into the receiving space 32 and thus into the spar 14.
- the spar 14 can be given the shape shown in FIG. 6, in particular by hydroforming. However, it is also possible to produce the spar 14 in a shell construction, for example by connecting two components or shells in a materially integral manner, in particular by welding.
- FIG. 8 shows the electric bicycle 1 in a top view from above.
- a holder 34 for a mobile terminal such as a smartphone 37 (see FIG. 10) can be arranged on an upper side 33 (see FIG. 9) of the spar 14.
- the holder 34 can be provided in the area of the spar 14 in which the accumulator 3 is arranged.
- FIG. 9 further shows that the receiving space 32, which is open at the bottom, for the rechargeable battery 3 can be closed by means of a cover 35.
- a cover 35 For example, bolts 36 can be used to releasably connect the cover 35 to the spar 14. After unscrewing the cover 35 from the spar 14, the accumulator 3 can thus be removed from the receiving space 32.
- FIG. 10 shows schematically how the mobile terminal can be attached to the bar 14, for example in the form of the smartphone 37.
- a fork 38 of the electric bicycle 1 can be designed as a suspension fork, the length of which can be changed in the vertical direction of the electric bicycle 1 or in the direction of an axis of rotation of the handlebar 6. If the length of the fork 38 changes, then a position of the seat 5 also changes relative to the link 6 coupled to the fork 38, because if the fork 38 shortens its length due to the force exerted on it by the driver 7 from above the position of the handlebar 6 relative to the seat 5 (not shown in FIG. 11) also changes.
- Fig. 12 different lengths c, d of the fork 38 are shown schematically. Accordingly, the fork 38 has the greater length c, which results when the driver 7 exerts only a small force F on the handlebar 6 from above, so the drive power provided by the electric motor 2 can be used for a driving speed vo of the electric bicycle 1 worry, which is caused by the control of the electric motor 2 by means of the control device 4. If, in contrast, the fork 38 has the shorter length d, the driving speed of the electric bicycle 1, which can be brought about by driving the electric motor 2, can be vo + x.
- This variant of the electric bicycle 1 is based on the knowledge that the driver 7, when he leans the upper body 8 further forward (cf. FIG. 2), applies a greater force F to the fork 38 than in an upright sitting position. Accordingly, in the variant of the electric bicycle 1 described with reference to FIGS. 11 and 12, the driver 7 can also cause the electric bicycle 1 to accelerate and decelerate the electric bicycle 1 by shifting the weight.
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Abstract
Description
Beschreibung description
Elektrofahrrad und Verfahren zum Betreiben eines Elektrofahrrads Electric bike and method for operating an electric bike
Die Erfindung betrifft ein Elektrofahrrad mit wenigstens einem Elektromotor, mittels welchem ein Fortbewegen des Elektrofahrrads zumindest unterstützbar ist, mit wenigstens einem elektrischen Energiespeicher zum Versorgen des Elektromotors mit elektrischer Energie, und mit einer Steuerungseinrichtung zum Ansteuern des Elektromotors in Abhängigkeit von wenigstens einem der Steuerungseinrichtungen übermittelbaren Signal. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Elektrofahrrads. The invention relates to an electric bicycle with at least one electric motor, by means of which a movement of the electric bicycle can be at least supported, with at least one electrical energy store for supplying the electric motor with electrical energy, and with a control device for actuating the electric motor as a function of at least one of the control devices that can be transmitted . Furthermore, the invention relates to a method for operating such an electric bicycle.
Derzeit erhältliche Fahrräder können einerseits rein mechanisch angetrieben werden, indem der Fahrer durch das Treten von Pedalen für eine Fortbewegung des Fahrrads sorgt. Bei einem Elektrofahrrad kann dieses Fortbewegen durch wenigstens einen Elektromotor unterstützt werden. Hierbei kann vorgesehen sein, dass sich der Elektromotor zuschaltet, um das Treten der Pedale zu erleichtern. Des Weiteren kann bei einem Elektrofahrrad ein rein elektrischer Antrieb vorgesehen sein, bei welchem der Fahrer etwa mittels eines Drehgriffs am Lenker des Elektrofahrrads die gewünschte Fahrgeschwindigkeit vorgibt. Bicycles currently available can be driven purely mechanically, on the one hand, in that the rider ensures that the bicycle moves by pedaling. In the case of an electric bicycle, this movement can be supported by at least one electric motor. It can be provided that the electric motor switches on to make it easier to pedal. Furthermore, a purely electric drive can be provided in an electric bicycle, in which the driver specifies the desired driving speed by means of a rotary handle on the handlebar of the electric bicycle.
Die DE 10 201 1 077 903 A1 beschreibt, dass für das Einschalten oder die Steuerung eines Elektromotors eines Elektrofahrrads über ein Signal eines Kraftsensors beispielsweise die Kraft oder das Drehmoment an den Pedalen, der Tretkurbel, der Kette oder an einem Rad gemessen werden kann. Des Weiteren kann die Tretgeschwindigkeit über ein Signal eines Drehzahlsensors erfasst werden. Derartige Messsignale werden dann beispielsweise elektronisch weiterverarbeitet, um den Elektromotor einzuschalten und auszuschalten oder anhand einer Steuerfunktion stufenlos zu regeln. DE 10 201 1 077 903 A1 describes that for switching on or controlling an electric motor of an electric bicycle, for example, the force or the torque can be measured on the pedals, the pedal crank, the chain or on a wheel via a signal from a force sensor. Furthermore, the pedaling speed can be recorded via a signal from a speed sensor. Such measurement signals are then processed electronically, for example, in order to switch the electric motor on and off or to regulate it continuously using a control function.
Als nachteilig ist hierbei der Umstand anzusehen, dass die zum Fortbewegen eines solchen Fahrrads oder Elektrofahrrads vorzusehende Antriebsmechanik zu einem vergleichsweise hohen Gewicht des Fahrrads oder Elektrofahrrads führt. Des Weiteren sind zum Absorbieren der eingeleiteten Kräfte Versteifungsmaßnahmen erforderlich, welche das Vorsehen einer erhöhten Anzahl an Versteifungselementen an dem Fahrrad oder Elektrofahrrad erforderlich machen. Zudem erfolgt ein Beschleunigen und Verzögern des Elektrofahrrads mittels des Elektromotors nicht intuitiv. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Elektrofahrrad der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem eine besonders intuitive Beschleunigung realisierbar ist, und ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben eines Elektrofahrrads anzugeben. A disadvantage here is the fact that the drive mechanism to be provided to move such a bicycle or electric bicycle leads to a comparatively high weight of the bicycle or electric bicycle. Furthermore, stiffening measures are required to absorb the forces introduced, which require the provision of an increased number of stiffening elements on the bicycle or electric bicycle. In addition, the electric bike is not intuitively accelerated and decelerated by means of the electric motor. The object of the present invention is therefore to create an electric bicycle of the type mentioned at the beginning, in which particularly intuitive acceleration can be implemented, and to specify a corresponding method for operating an electric bicycle.
Diese Aufgabe wird durch ein Elektrofahrrad mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. This object is achieved by an electric bicycle with the features of claim 1 and by a method with the features of claim 10. Advantageous refinements with expedient developments of the invention are specified in the dependent claims.
Das erfindungsgemäße Elektrofahrrad umfasst wenigstens einen Elektromotor, mittels welchem ein Fortbewegen des Elektrofahrrads zumindest unterstützbar ist. Es kann jedoch auch allein mittels des wenigstens einen Elektromotors das Fortbewegen des Elektrofahrrads bewirkt werden. Das Elektrofahrrad umfasst wenigstens einen elektrischen Energiespeicher zum Versorgen des wenigstens einen Elektromotors mit elektrischer Energie. Eine Steuerungseinrichtung des Elektrofahrrads dient dem Ansteuern des wenigstens einen Elektromotors. Das Ansteuern erfolgt in Abhängigkeit von wenigstens einem der Steuerungseinrichtung übermittelbaren Signal. Ein Sitz des Elektrofahrrads und eine Lenkhandhabe des Elektrofahrrads sind relativ zueinander bewegbar, und das wenigstens eine Signal ist von einer Position des Sitzes und der Lenkhandhabe relativ zueinander abhängig. Insbesondere kann etwa die Position der Lenkhandhabe relativ zu einem Rahmen des Elektrofahrrads ortsfest sein, und es kann sich die Position des Sitzes relativ zu dem Rahmen ändern. Zusätzlich oder alternativ kann die Position des Sitzes relativ zu dem Rahmen des Elektrofahrrads ortsfest sein, und es kann sich die Position der Lenkhandhabe relativ zu dem Rahmen ändern. Verändert sich vorliegend etwa die Position des Sitzes relativ zu der Lenkhandhabe und/oder der Lenkhandhabe relativ zu dem Sitz, so ändert sich auch das der Steuerungseinrichtung übermittelbare Signal. Daraufhin ändert sich auch die Ansteuerung des Elektromotors durch die Steuerungseinrichtung. The electric bicycle according to the invention comprises at least one electric motor, by means of which the electric bicycle can at least be supported. However, the electric bicycle can also be moved by means of the at least one electric motor. The electric bicycle comprises at least one electrical energy store for supplying the at least one electric motor with electrical energy. A control device of the electric bicycle is used to control the at least one electric motor. The activation takes place as a function of at least one signal that can be transmitted to the control device. A seat of the electric bicycle and a steering handle of the electric bicycle can be moved relative to one another, and the at least one signal is dependent on a position of the seat and the steering handle relative to one another. In particular, the position of the steering handle can be fixed relative to a frame of the electric bicycle, for example, and the position of the seat can change relative to the frame. Additionally or alternatively, the position of the seat may be stationary relative to the frame of the electric bicycle, and the position of the steering handle relative to the frame may change. In the present case, if the position of the seat changes relative to the steering handle and / or the steering handle relative to the seat, the signal that can be transmitted to the control device also changes. The control of the electric motor by the control device then also changes.
Es kann also durch Verändern der Position des Sitzes und der Lenkhandhabe relativ zueinander eine von dem Elektromotor zum Fortbewegen des Elektrofahrrads oder zum Unterstützen des Fortbewegens des Elektromotors abgebbare Antriebsleistung verändert werden. Dadurch ist eine besonders intuitive Beschleunigung des Elektrofahrrads realisierbar. Denn der Fahrer kann durch Verändern der Position des Sitzes und der Lenkhandhabe relativ zueinander das Ansteuern des Elektromotors bewirken. Thus, by changing the position of the seat and the steering handle relative to one another, a drive power that can be output by the electric motor for moving the electric bicycle or to support the moving of the electric motor can be changed. This enables a particularly intuitive acceleration of the electric bicycle. Because by changing the position of the seat and the steering handle relative to each other, the driver can control the electric motor.
Vorzugsweise ist durch eine Gewichtsverlagerung eines auf dem Sitz des Elektrofahrrads sitzenden Fahrers nach vorne ein Beschleunigen des Elektrofahrrads bewirkbar. Hierbei ist vorzugsweise zusätzlich oder alternativ durch eine Gewichtsverlagerung des Fahrers nach hinten ein Verzögern des Elektrofahrrads bewirkbar. Eine derartige Beeinflussung der Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrrads durch das Verlagern des Gewichts des auf dem Sitz des Elektrofahrrads sitzenden Fahrers ist besonders intuitiv. Denn der Fahrer kann ein Beschleunigen bewirken, indem er den Oberkörper nach vorne bewegt. Dies bewirkt bei dem vorliegend beschriebenen Elektrofahrrad nämlich, dass sich die Position des Sitzes relativ zu der Lenkhandhabe beziehungsweise der Lenkhandhabe relativ zu dem Sitz ändert. Entsprechend kann der Fahrer vorzugsweise durch Aufrichten des Oberkörpers das Unterstützen der Fortbewegung des Elektrofahrrads mittels des Elektromotors verringern, sodass durch Aufrichten des Oberkörpers das Verzögern des Elektrofahrrads bewirkt werden kann. The weight of a driver sitting on the seat of the electric bicycle can preferably be accelerated forwardly. Here is preferably additionally or alternatively, the electric bicycle can be decelerated by shifting the weight of the driver to the rear. Influencing the driving speed of the electric bicycle in this way by shifting the weight of the driver sitting on the seat of the electric bicycle is particularly intuitive. Because the driver can accelerate by moving the upper body forward. In the case of the electric bicycle described here, this causes the position of the seat relative to the steering handle or the steering handle to change relative to the seat. Accordingly, the driver can preferably reduce the support of the movement of the electric bicycle by means of the electric motor by erecting the upper body, so that the electric bicycle can be decelerated by erecting the upper body.
Das Verzögern des Elektrofahrrads kann insbesondere dadurch bedingt sein, dass eine Antriebsleistung des Elektromotors verringert wird, welche dieser zum Fortbewegen des Elektrofahrrads oder zum Unterstützen des Fortbewegens aufbringt. The deceleration of the electric bicycle can be caused, in particular, by the fact that a drive power of the electric motor is reduced which it applies to moving the electric bicycle or to support the locomotion.
Vorzugsweise ist der Sitz relativ zu einem Rahmen des Elektrofahrrads um eine Drehachse schwenkbar. Hierbei ist das wenigstens eine Signal von einer Drehposition des Sitzes um die Drehachse abhängig. Beispielsweise kann ein Unterbau des Sitzes wie etwa eine Sattelstütze um die Drehachse verschwenkt werden, welche etwa in einem Holm, insbesondere in einem oberen, sich in eine Längsrichtung des Elektrofahrrads erstreckenden Holm, des Rahmens ausgebildet sein kann. Ein durch das Schwenken des Sitzes um die Drehachse bewirkbares Verändern des Ansteuerns des Elektromotors führt zu einer besonders intuitiven Umsetzung der Bewegung des auf dem Sitz des Elektrofahrrads sitzenden Fahrers in das Ansteuern des Elektromotors. The seat is preferably pivotable about an axis of rotation relative to a frame of the electric bicycle. The at least one signal is dependent on a rotational position of the seat about the rotational axis. For example, a substructure of the seat, such as a seat post, can be pivoted about the axis of rotation, which can be formed, for example, in a spar, in particular in an upper spar of the frame, which extends in a longitudinal direction of the electric bicycle. A change in the actuation of the electric motor which can be effected by pivoting the seat about the axis of rotation leads to a particularly intuitive implementation of the movement of the driver seated on the seat of the electric bicycle in the actuation of the electric motor.
Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn ein Unterbau des Sitzes mit einem Radträger des Elektrofahrrads drehfest verbunden ist, wobei an dem Radträger ein Hinterrad des Elektrofahrrads gehalten ist. Hierbei ist durch das Schwenken des Sitzes um die Drehachse ein Abstand zwischen einer Achse des Hinterrads und einer Achse eines Vorderrads des Elektrofahrrads veränderbar. Insbesondere ist hierbei vorteilhaft, dass sich dann mit dem Verschwenken des Sitzes und der damit einhergehenden Veränderung des Abstand zwischen der Achse des Hinterrads und der Achse des Vorderrads die Straßenlage des Elektrofahrrads verändern lässt. Auch die Höhe eines Schwerpunkts des Fahrers des Elektrofahrrads über der Straße verändert sich nämlich mit dem Abstand zwischen der Achse des Hinterrads und der Achse des Vorderrads. Insbesondere kann so dafür gesorgt werden, dass bei einer hohen Beschleunigung des Elektrofahrrads, welche durch den Elektromotor bewirkbar ist, aufgrund einer niedrigen Lage eines Schwerpunkts des Fahrers auch eine aerodynamisch günstige Haltung des Fahrers vorliegt. Dies ist für ein besonders energiesparendes Fortbewegen des Elektrofahrrads im Hinblick auf die stets begrenzte Menge an elektrischer Energie vorteilhaft, welche mittels des wenigstens einen elektrischen Energiespeichers bereitstellbar ist. It has proven to be further advantageous if a substructure of the seat is connected in a rotationally fixed manner to a wheel carrier of the electric bicycle, a rear wheel of the electric bicycle being held on the wheel carrier. By pivoting the seat about the axis of rotation, a distance between an axis of the rear wheel and an axis of a front wheel of the electric bicycle can be changed. It is particularly advantageous here that the road position of the electric bicycle can then be changed with the pivoting of the seat and the associated change in the distance between the axis of the rear wheel and the axis of the front wheel. The height of a center of gravity of the driver of the electric bicycle above the road also changes with the distance between the axis of the rear wheel and the axis of the front wheel. In particular, it can be ensured that when the electric bicycle is accelerated by the Electric motor can be effected, due to a low position of a center of gravity of the driver, there is also an aerodynamically favorable position of the driver. This is advantageous for a particularly energy-saving movement of the electric bicycle in view of the always limited amount of electrical energy that can be provided by means of the at least one electrical energy store.
Zusätzlich oder alternativ kann der Sitz entlang eines Holms eines Rahmens des Elektrofahrrads in eine Längsrichtung des Elektrofahrrads verschiebbar sein. Dann ist das wenigstens eine Signal von einer Position des Sitzes entlang des Holms abhängig. Auch bei einer derartigen Ansteuerung des Elektromotors lässt sich gut dafür sorgen, dass bei aerodynamisch günstigen Sitzpositionen, bei welchen der Sitz weiter weg von der Lenkhandhabe des Elektrofahrrads verschoben ist, von dem Elektromotor eine besonders hohe Antriebsleistung bereitgestellt wird. Auch dies ist einem intuitiven Beschleunigen und/oder Verzögern des Elektrofahrrads zuträglich. Additionally or alternatively, the seat can be displaceable in a longitudinal direction of the electric bicycle along a spar of a frame of the electric bicycle. Then the at least one signal is dependent on a position of the seat along the spar. Even with such a control of the electric motor, it is easy to ensure that in the case of aerodynamically favorable seating positions, in which the seat is displaced further away from the steering handle of the electric bicycle, the electric motor provides a particularly high drive power. This is also conducive to intuitive acceleration and / or deceleration of the electric bike.
Wenn der Holm des Rahmens, entlang welchem der Sitz verschoben werden kann, geneigt zu einer Fahrbahn ausgerichtet ist, auf welcher das Elektrofahrrad fährt, so verändert sich bei einem Verschieben des Sitzes entlang des Holms in die Längsrichtung des Elektrofahrrads zugleich auch ein Abstand des Sitzes von der Fahrbahn. Des Weiteren kann der Holm des Rahmens, entlang welchem der Sitz verschoben werden kann, zumindest bereichsweise gekrümmt ausgebildet sein. Auch dies kann es mit sich bringen, dass sich bei dem Verschieben des Sitzes entlang des Holms in die Längsrichtung des Elektrofahrrads zugleich auch der Abstand des Sitzes von der Fahrbahn ändert. If the spar of the frame, along which the seat can be displaced, is oriented inclined to a roadway on which the electric bicycle is traveling, then when the seat is displaced along the spar in the longitudinal direction of the electric bicycle, the distance of the seat from also changes the roadway. Furthermore, the spar of the frame, along which the seat can be displaced, can be curved at least in regions. This can also mean that when the seat is moved along the spar in the longitudinal direction of the electric bicycle, the distance of the seat from the roadway also changes.
Der Holm kann als Profilteil mit einem ersten Seitenschenkel und einem zweiten Seitenschenkel ausgebildet sein. Hierbei sind in den Seitenschenkeln jeweilige Führungselemente ausgebildet, entlang welchen ein Unterbau des Sitzes verschiebbar ist. Beispielsweise können die Führungselemente als in den Seitenschenkeln ausgebildete Nuten oder in den Seitenschenkeln ausgebildete Langlöcher ausgestaltet sein. In den Nuten geführte Zapfen oder ein durch beide Langlöcher hindurchtretender Stift oder dergleichen kann dann mit dem Unterbau des Sitzes gekoppelt sein. Auf diese Weise sind eine gut definierte Bewegung des Sitzes entlang des Holms und zugleich eine besonders robuste Anordnung des Sitzes an dem Holm erreichbar. The spar can be designed as a profile part with a first side leg and a second side leg. In this case, respective guide elements are formed in the side legs, along which a substructure of the seat can be moved. For example, the guide elements can be designed as grooves formed in the side legs or elongated holes formed in the side legs. Pins guided in the grooves or a pin or the like passing through both elongated holes can then be coupled to the substructure of the seat. In this way, a well-defined movement of the seat along the spar and at the same time a particularly robust arrangement of the seat on the spar can be achieved.
Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn eine Länge einer mit der Lenkhandhabe gekoppelten Gabel des Elektrofahrrads veränderbar ist. Hierbei ist das wenigstens eine Signal von der Länge der Gabel abhängig. Beispielsweise kann dann, wenn der Fahrer sich mit großer Kraft auf der Lenkhandhabe abstützt und dementsprechend die Länge der Gabel besonders stark verringert ist, das Signal ein Bereitstellen einer besonders großen Antriebsleistung durch den Elektromotor bewirken. Sitzt demgegenüber der Fahrer vergleichsweise aufrecht und stützt sich nur mit geringer Kraft auf der Lenkhandhabe ab, so ist die Länge der Gabel weniger stark verkürzt. Dies kann dann das Bereitstellen einer geringeren Antriebsleistung durch den Elektromotor zum Zwecke des Fortbewegens des Eiektrofahrrads oder zumindest zum Unterstützen des Fortbewegens des Elektrofahrrads bewirken. Die Gabel ist bei dieser Ausgestaltung vorzugsweise als Federgabel ausgebildet, welche aufgrund einer Rückstellkraft wenigstens eines Federelements der Federgabel in einen Ausgangszustand oder Grundzustand bringbar ist, in welchem die Gabel ihre maximale Länge aufweist. It has also proven to be advantageous if a length of a fork of the electric bicycle coupled to the steering handle can be changed. Here, the at least one signal depends on the length of the fork. For example, when the driver is supported with great force on the steering handle and accordingly the length of the fork is particularly greatly reduced, the signal cause a particularly large drive power to be provided by the electric motor. On the other hand, if the driver sits comparatively upright and is supported on the steering handle with little force, the length of the fork is less shortened. This can then cause the electric motor to provide a lower drive power for the purpose of moving the electric bike or at least to support the moving of the electric bike. In this embodiment, the fork is preferably designed as a suspension fork, which can be brought into an initial state or basic state in which the fork has its maximum length due to a restoring force of at least one spring element of the suspension fork.
Die Steuerungseinrichtung ist bei dieser Ausgestaltung, bei welcher das wenigstens eine Signal von der Länge der Gabel abhängig ist, bevorzugt dazu ausgebildet, kurzzeitige Längenänderungen der Gabel, wie sie etwa beim Auffahren auf einen Bordstein aufgrund eines auf die Gabel wirkenden Stoßes auftreten können, von länger anhaltenden Verkürzungen der Länge der Gabel zu unterscheiden. Dies kann insbesondere geschehen, indem über eine vorbestimmte, die Dauer des Stoßes überschreitende Zeitspanne hinweg eine durchschnittliche Länge der Gabel als das wenigstens eine Signal von der Steuerungseinrichtung ausgewertet wird. Die vorbestimmte Zeitspanne kann insbesondere etwa 1 bis 2 Sekunden betragen, wobei innerhalb dieser Zeitspanne auftretende, ruckartige und durch einen Stoß bedingte Verkürzungen der Gabel beim Bestimmen der durchschnittlichen Länge der Gabel vorzugsweise unberücksichtigt bleiben. In this embodiment, in which the at least one signal is dependent on the length of the fork, the control device is preferably designed to make short changes in the length of the fork, such as can occur when driving onto a curb due to a shock acting on the fork to distinguish persistent reductions in the length of the fork. This can be done in particular by evaluating an average length of the fork as the at least one signal from the control device over a predetermined period of time that exceeds the duration of the impact. The predetermined period of time can in particular be approximately 1 to 2 seconds, jerky shortenings of the fork occurring during this period and caused by an impact preferably being disregarded when determining the average length of the fork.
Vorzugsweise weist das Elektrofahrrad wenigstens ein Potentiometer zum Bereitstellen des wenigstens einen Signals auf. Hierbei ist eine Position eines Gleitkontakts des Potentiometers relativ zu einem Widerstandselement des Potentiometers von der Position des Sitzes und der Lenkhandhabe relativ zueinander abhängig. Durch ein derartiges Potentiometer lässt sich das von der Steuerungseinrichtung auswertbare Signal auf besonders einfache und zuverlässige Art und Weise bereitstellen. The electric bicycle preferably has at least one potentiometer for providing the at least one signal. Here, a position of a sliding contact of the potentiometer relative to a resistance element of the potentiometer is dependent on the position of the seat and the steering handle relative to one another. With such a potentiometer, the signal that can be evaluated by the control device can be provided in a particularly simple and reliable manner.
Ein Holm eines Rahmens des Elektrofahrrads kann im Querschnitt ein nach unten offenes Profil aufweisen. Hierbei ist der wenigstens eine elektrische Energiespeicher von unten in den Holm eingebracht, und das U-Profil ist im Bereich des wenigstens einen elektrischen Energiespeichers durch einen mit dem Holm lösbar verbundenen Deckel verschlossen. Es kann also der elektrische Energiespeicher einfach ausgetauscht werden, indem der Deckel von dem U-Profil reversibel gelöst wird. Und durch die U-Form des Holms ist der wenigstens eine elektrische Energiespeicher besonders gut geschützt. Der Deckel kann insbesondere mittels Schrauben lösbar mit dem Holm verbunden sein. A cross member of a frame of the electric bicycle can have a profile that is open at the bottom. In this case, the at least one electrical energy store is introduced into the spar from below, and the U-profile is closed in the region of the at least one electrical energy store by a cover which is detachably connected to the spar. The electrical energy store can therefore be easily replaced by reversibly releasing the cover from the U-profile. And thanks to the U-shape of the spar, that's at least an electrical energy storage particularly well protected. The cover can in particular be detachably connected to the spar by means of screws.
Vorzugsweise ist an einer Oberseite eines Holms eines Rahmens des Elektrofahrrads eine Halterung für ein mobiles Endgerät angeordnet. Beispielsweise kann als das mobile Endgerät ein Smartphone an der Halterung befestigt werden. Durch das Anordnen etwa des Smartphones an der Oberseite des Holms des Rahmens sind auf dem mobilen Endgerät dargestellte Inhalte für den Fahrer des Elektrofahrrads besonders gut erfassbar. Dies gilt insbesondere, wenn es sich bei dem Holm um einen im Wesentlichen in Längsrichtung des Elektrofahrrads verlaufenden Holm handelt, welcher insbesondere im Wesentlichen in Längsrichtung des Elektrofahrrads von dem Sitz bis zu der Lenkhandhabe reicht. A holder for a mobile terminal is preferably arranged on an upper side of a spar of a frame of the electric bicycle. For example, a smartphone can be attached to the holder as the mobile terminal. By arranging the smartphone, for example, on the top of the frame's spar, the content displayed on the mobile device can be particularly easily grasped by the driver of the electric bicycle. This applies in particular if the spar is a spar which extends essentially in the longitudinal direction of the electric bicycle and which extends in particular essentially in the longitudinal direction of the electric bicycle from the seat to the steering handle.
Insbesondere im Bereich des wenigstens einen elektrischen Energiespeichers kann die Oberseite des Holms eine besonders große Breite aufweisen, wenn der wenigstens eine elektrische Energiespeicher an dem Holm oder in einem Aufnahmeraum des Holms angeordnet ist. Daher ist bevorzugt die Halterung für das mobile Endgerät im Bereich des wenigstens einen elektrischen Energiespeichers an der Oberseite des Holms angeordnet. In particular in the area of the at least one electrical energy store, the upper side of the spar can have a particularly large width if the at least one electrical energy store is arranged on the spar or in a receiving space of the spar. Therefore, the holder for the mobile terminal is preferably arranged in the area of the at least one electrical energy store on the top of the spar.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Elektrofahrrads wird durch wenigstens einen Elektromotor ein Fortbewegen des Elektrofahrrads zumindest unterstützt. Wenigstens ein elektrischer Energiespeicher versorgt den Elektromotor mit elektrischer Energie. Einer Steuerungseinrichtung des Elektrofahrrads, welche zum Ansteuern des Elektromotors ausgebildet ist, wird wenigstens ein Signal übermittelt. Hierbei werden ein Sitz des Elektrofahrrads und eine Lenkhandhabe des Elektrofahrrads relativ zueinander bewegt, und das wenigstens eine Signal wird abhängig von einer Position des Sitzes und der Lenkhandhabe relativ zueinander bereitgestellt. Das Signal ändert sich somit, wenn sich die Position von Lenkhandhabe und Sitz relativ zueinander ändern. Dies bewirkt wiederum eine von dieser Relativposition abhängige Ansteuerung des Elektromotors, so dass dieser Antriebsleistung für das Fortbewegen des Elektrofahrrads oder zumindest das Unterstützen des Fortbewegens des Elektrofahrrads bereitstellt. Durch ein derartiges Verfahren ist eine besonders intuitive Beschleunigung des Elektrofahrrads realisierbar. In the method according to the invention for operating an electric bicycle, at least one electric motor supports at least one movement of the electric bicycle. At least one electrical energy store supplies the electric motor with electrical energy. At least one signal is transmitted to a control device of the electric bicycle, which is designed to control the electric motor. Here, a seat of the electric bicycle and a steering handle of the electric bicycle are moved relative to one another, and the at least one signal is provided as a function of a position of the seat and the steering handle relative to one another. The signal changes when the position of the steering handle and seat change relative to each other. This, in turn, causes the electric motor to be controlled as a function of this relative position, so that it provides drive power for moving the electric bicycle or at least to support the movement of the electric bicycle. A particularly intuitive acceleration of the electric bicycle can be achieved by such a method.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Elektrofahrrads beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben. Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausfüh rungsformen. The invention also includes further developments of the method according to the invention, which have features as have already been described in connection with the further developments of the electric bicycle according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the method according to the invention are not described again here. The invention also includes the combinations of the features of the described embodiments.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispieie der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt: Exemplary embodiments of the invention are described below. This shows:
Fig. 1 schematisch ein Elektrofahrrad, bei welchem eine Beschleunigung durch Kör pergewichtsverlagerung eines Fahrers des Elektrofahrrads ermöglicht ist; Fig. 1 shows schematically an electric bike, in which an acceleration by body weight shift of a driver of the electric bike is possible;
Fig. 2 stark schematisiert Sitzpositionen des Fahrers auf dem Elektrofahrrad gemäß Fig. 2 highly schematic seat positions of the driver on the electric bicycle according to
Fig. 1 , wobei das Elektrofahrrad beschleunigt, wenn der Fahrer seinen Oberkörper nach vorne lehnt und das Elektrofahrrad verzögert, wenn der Fahrer seinen Oberkörper aufrichtet; Figure 1, wherein the electric bike accelerates when the driver leans his upper body forward and decelerates the electric bike when the driver raises his upper body.
Fig. 3 schematisch die Anordnung eines Sitzes oder Sattels an einem Rahmen des Fig. 3 shows schematically the arrangement of a seat or saddle on a frame of the
Elektrofahrrads, wobei durch Verschwenken des Sitzes um eine Drehachse das Elektrofahrrad beschleunigt oder verzögert werden kann; Electric bike, wherein the electric bike can be accelerated or decelerated by pivoting the seat about an axis of rotation;
Fig. 4 eine Variante des Elektrofahrrads, bei welcher zusammen mit dem Sitz ein Fig. 4 shows a variant of the electric bike, in which together with the seat
Radträger für ein Hinterrad des Elektrofahrrads verschwenkt werden kann, sodass ein Abstand zwischen einer Achse des Hinterrads und einer Achse ei nes Vorderrads des Elektrofahrrads vergrößert oder verkleinert werden kann; Wheel carrier for a rear wheel of the electric bicycle can be pivoted so that a distance between an axis of the rear wheel and an axis of a front wheel of the electric bicycle can be increased or decreased;
Fig. 5 schematisch das Verschieben des Sitzes entlang eines oberen Holms des Fig. 5 schematically shows the displacement of the seat along an upper spar of the
Rahmens des Elektrofahrrads, wobei aufgrund dieses Verschiebens des Be schleunigen oder Verzögern des Elektrofahrrads bewirkbar ist; Frame of the electric bike, which can be effected due to this displacement of the acceleration or deceleration of the electric bike;
Fig. 6 eine Schnittdarstellung des Holms entlang einer Linie Vl-Vl in Fig. 5; FIG. 6 shows a sectional illustration of the spar along a line VI-VI in FIG. 5;
Fig. 7 eine Schnittdarstellung des Holms entlang einer Linie Vll-Vll in Fig. 5; Fig. 7 is a sectional view of the spar along a line Vll-Vll in Fig. 5;
Fig. 8 schematisch eine Draufsicht auf das Elektrofahrrad von oben; 8 schematically shows a top view of the electric bicycle from above;
Fig. 9 eine Schnittdarstellung entlang einer Linie IX-IX in Fig. 8; Fig. 9 is a sectional view taken along a line IX-IX in Fig. 8;
Fig. 10 eine Draufsicht auf den oberen Holm des Rahmens des Elektrofahrrads im in Fig. 10 is a plan view of the upper spar of the frame of the electric bike in in
Fig. 9 dargestellten Bereich; Fig. 11 eine Variante des Elektrofahrrads, bei weicher eine Länge einer Federgabel veränderbar ist; und Fig. 9 area shown; 11 shows a variant of the electric bicycle in which the length of a suspension fork can be changed; and
Fig. 12 Zusammenhänge zwischen der Länge der Federgabel und einer Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrrads. Fig. 12 relationships between the length of the suspension fork and a driving speed of the electric bike.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar. The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another and that further develop the invention independently of one another. Therefore, the disclosure is intended to include combinations of the features of the embodiments other than those shown. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente. In the figures, the same reference numerals designate elements with the same function.
In Fig. 1 ist schematisch ein Elektrofahrrad 1 gezeigt, welches wenigstens einen Elektromotor 2 umfasst. Der wenigstens eine Elektromotor 2 kann einen Vorderradmotor und/oder einen Hinterradmotor und/oder einen Mittelmotor umfassen. In Fig. 1 ist der Elektromotor 2 schematisch als Hinterradmotor, also als zum Antreiben eines Hinterrads 20 des Elektrofahrrads 1 ausgebildeter Elektromotor 2 dargestellt. Zum Versorgen des Elektromotors 2 mit elektrischer Energie weist das Elektrofahrrad 1 wenigstens einen elektrischen Energiespeicher etwa in Form eines Akkumulators 3 auf. Eine Steuerungseinrichtung 4 des Elektrofahrrads 1 , welche in Fig. 1 schematisch angedeutet ist, steuert den Elektromotor 2 an, um mittels des Elektromotors 2 das Fortbewegen des Elektrofahrrads 1 zu bewirken oder dieses Fortbewegen zumindest zu unterstützen. Dementsprechend kann der Elektromotor 2 das Elektrofahrrad 1 alleine antreiben, oder es kann ein Fortbewegen des Elektrofahrrads 1 , welches durch ein Treten von Pedalen des Elektrofahrrads 1 bewirkt wird, durch den Elektromotor 2 unterstützt werden. In Fig. 1, an electric bicycle 1 is schematically shown, which comprises at least one electric motor 2. The at least one electric motor 2 can comprise a front wheel motor and / or a rear wheel motor and / or a central motor. 1, the electric motor 2 is shown schematically as a rear wheel motor, that is to say as an electric motor 2 designed to drive a rear wheel 20 of the electric bicycle 1. To supply the electric motor 2 with electrical energy, the electric bicycle 1 has at least one electrical energy store, for example in the form of an accumulator 3. A control device 4 of the electric bicycle 1, which is indicated schematically in FIG. 1, controls the electric motor 2 in order to bring about the movement of the electric bicycle 1 by means of the electric motor 2 or at least to support this movement. Accordingly, the electric motor 2 can drive the electric bicycle 1 alone, or a movement of the electric bicycle 1, which is brought about by pedaling the electric bicycle 1, can be supported by the electric motor 2.
Es kann vorgesehen sein, dass der Elektromotor 2 von der Steuerungseinrichtung 4 abgeschaltet wird, wenn das Elektrofahrrad 1 eine Geschwindigkeit von mehr als 25 Kilometer pro Stunde erreicht. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Elektromotor 2 ein Erreichen von Fahrgeschwindigkeiten des Elektrofahrrads 1 von mehr als 25 Kilometer pro Stun- de bewirkt oder bei solchen Fahrgeschwindigkeiten das Fortbewegen des Elektrofahrrads 1 unterstützt. It can be provided that the electric motor 2 is switched off by the control device 4 when the electric bicycle 1 reaches a speed of more than 25 kilometers per hour. However, it can also be provided that the electric motor 2 achieves driving speeds of the electric bicycle 1 of more than 25 kilometers per hour. de causes or supports the movement of the electric bicycle 1 at such driving speeds.
Vorliegend sind das Beschleunigen und das Verzögern des Elektrofahrrads 1 durch die von dem Elektromotor 2 bereitgestellte Antriebsleistung abhängig von einer Position eines Sitzes 5 oder Sattels des Elektrofahrrads 1 und eines Lenkers 6 oder dergleichen Lenkhandhabe relativ zueinander. Dieses Prinzip soll zunächst mit Bezug auf Fig. 2 veranschaulicht und erläutert werden. So ist in einer in Fig. 2 oberen Darstellung ein Fahrer 7 in aufrechter Sitzposition gezeigt. Hierbei ist ein Abstand a zwischen einem Sitzpunkt 11 und einer vertikalen Bezugslinie 12, welche sich auf der Höhe des Lenkers 6 befindet, geringer als in der in Fig. 2 unten gezeigten Darstellung. Bei dem Sitzpunkt 1 1 kann es sich um einen Schwerpunkt oder Mittelpunkt des Sitzes 5 handeln. Bei der aufrechten Sitzposition des Fahrers 7 kann somit entsprechend dem Abstand a der Elektromotor 2 eine Antriebsleistung bereitstellen, welche das Elektrofahrrad 1 mit einer Geschwindigkeit v0 fortbewegt. In the present case, the acceleration and deceleration of the electric bicycle 1 by the drive power provided by the electric motor 2 are dependent on a position of a seat 5 or saddle of the electric bicycle 1 and a handlebar 6 or the like steering handle relative to one another. This principle will first be illustrated and explained with reference to FIG. 2. A driver 7 is shown in an upright sitting position in an upper illustration in FIG. 2. Here, a distance a between a seat point 11 and a vertical reference line 12, which is located at the level of the handlebar 6, is smaller than in the illustration shown below in FIG. 2. The seat point 11 can be a center of gravity or center of the seat 5. When the driver 7 is in the upright sitting position, the electric motor 2 can provide a driving power corresponding to the distance a, which propels the electric bicycle 1 at a speed v 0 .
Neigt nun der Fahrer 7 entsprechend der in Fig. 2 unten gezeigten Darstellung seinen Oberkörper 8 stärker nach vorne, so kann vorgesehen sein, dass ein größerer Abstand b zwischen dem Sitzpunkt 11 und der Bezugslinie 12 vorliegt. Dementsprechend stellt dann der Elektromotor 2 eine Antriebsleistung bereit, welche zu einer um den Term x größeren Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrrads 1 führt. Die jeweilige, durch Betreiben des Elektromotors 2 erreichbare Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrrads 1 kann hierbei demnach nach der Formel b - a = vo + x angegeben werden. If the driver 7 now tilts his upper body 8 more forward, as shown in FIG. 2 below, it can be provided that there is a greater distance b between the seat point 11 and the reference line 12. Accordingly, the electric motor 2 then provides a drive power which leads to a driving speed of the electric bicycle 1 which is greater by the term x. The respective driving speed of the electric bicycle 1 that can be achieved by operating the electric motor 2 can accordingly be specified according to the formula b - a = vo + x.
Es kann also bei dem in Fig. 1 gezeigten Elektrofahrrad 1 insbesondere der Fahrer 7 (vergleiche Fig. 2) seinen Oberkörper 8 stärker nach vorne lehnen. Diese Bewegung des Oberkörpers 8 ist in Fig. 1 durch einen ersten Pfeil 9 veranschaulicht und bewirkt, dass die Steuerungseinrichtung 4 den Elektromotor 2 derart ansteuert, dass dieser eine größere Antriebsleistung zum Fortbewegen des Elektrofahrrads bereitstellt, als bei weniger stark nach vorne geneigtem Oberkörper 8. Richtet hingegen der Fahrer 7 seinen Oberkörper 8 stärker auf, so stellt bedingt durch das Ansteuern des Elektromotors 2 mittels der Steuerungseinrichtung 4 der Elektromotor 2 eine geringere beziehungsweise gar keine Antriebsleistung bereit. Dieses stärkere Aufrichten des Oberkörpers 8 ist in Fig. 1 durch einen zweiten Pfeil 10 veranschaulicht. In the case of the electric bicycle 1 shown in FIG. 1, the driver 7 in particular (compare FIG. 2) can lean his upper body 8 more forward. This movement of the upper body 8 is illustrated in FIG. 1 by a first arrow 9 and has the effect that the control device 4 controls the electric motor 2 in such a way that it provides a greater drive power for moving the electric bicycle than when the upper body 8 is inclined less forwards. If, on the other hand, the driver 7 straightens his upper body 8 more strongly, the electric motor 2 provides less or no drive power due to the control of the electric motor 2 by means of the control device 4. This stronger uprighting of the upper body 8 is illustrated in FIG. 1 by a second arrow 10.
Entsprechend kann der Fahrer 7 durch eine Gewichtsverlagerung nach vorne das Beschleunigen des Elektrofahrrads 1 bewirken. Hierfür braucht der Fahrer 7 lediglich seinen Oberkör- per 8 nach vorne zu lehnen, wie dies in Fig. 2 schematisch veranschaulicht ist. Richtet hingegen der Fahrer 7 seinen Oberkörper 8 stärker auf, so verzögert das Elektrofahrrad 1. Accordingly, the driver 7 can cause the electric bicycle 1 to accelerate by shifting the weight forward. For this, the driver 7 only needs his upper body to lean forward by 8, as is schematically illustrated in FIG. 2. If, however, the driver 7 straightens his upper body 8 more strongly, the electric bicycle 1 decelerates.
Es ist jedoch nicht erforderlich, dass die Position des Sitzes 5 relativ zu dem Lenker 6 sich derart ändert, dass der Abstand a, b zwischen dem Sitzpunkt 11 und der Bezugslinie 12 zunimmt oder abnimmt. Vielmehr sind auch andere Änderungen einer Position des Sitzes 5 relativ zu dem Lenker 6 möglich und in ein entsprechendes Signal, insbesondere Messsignal, umsetzbar, welches dann der Steuerungseinrichtung 4 übermittelt wird, um den Elektromotor 2 entsprechend anzusteuern. However, it is not necessary for the position of the seat 5 relative to the handlebar 6 to change such that the distance a, b between the seat point 11 and the reference line 12 increases or decreases. Rather, other changes in a position of the seat 5 relative to the handlebar 6 are also possible and can be converted into a corresponding signal, in particular a measurement signal, which is then transmitted to the control device 4 in order to control the electric motor 2 accordingly.
Dies soll mit Bezug auf Fig. 3 und Fig. 4 veranschaulicht und erläutert werden. Demgemäß kann vorgesehen sein, dass der Sitz 5 relativ zu einem Rahmen 13 des Elektrofahrrads 1 (vergleiche Fig. 1 ), von welchem in Fig. 3 lediglich ein oberer Holm 14 ausschnittsweise gezeigt ist, um eine Drehachse 15 verschwenkt wird. Die Drehachse 15 verläuft hierbei bevorzugt in Querrichtung des Elektrofahrrads 1 durch den Holm 14 hindurch. Wird bei dieser Variante des Elektrofahrrads 1 der Sitz 5 oder Sattel um die Drehachse 15 beispielsweise nach vorne verschwenkt, wie dies beim nach vorne Neigen des Oberkörpers 8 durch den Fahrer 7 der Fall ist, so kann dies ein Beschleunigen des Elektrofahrrads 1 durch die von dem Elektromotor 2 aufgebrachte Antriebsleistung bewirken. This will be illustrated and explained with reference to FIGS. 3 and 4. Accordingly, it can be provided that the seat 5 is pivoted about an axis of rotation 15 relative to a frame 13 of the electric bicycle 1 (see FIG. 1), of which only an upper spar 14 is shown in detail in FIG. 3. The axis of rotation 15 preferably extends in the transverse direction of the electric bicycle 1 through the spar 14. If in this variant of the electric bicycle 1 the seat 5 or saddle is pivoted forward about the axis of rotation 15, for example, as is the case when the upper body 8 is tilted forward by the driver 7, then this can accelerate the electric bicycle 1 by that of the Electric motor 2 drive power applied.
Dementsprechend kann ein Verschwenken des Sitzes 5 um die Drehachse 15 in Längsrichtung des Elektrofahrrads 1 nach hinten ein Bremsen beziehungsweise Verzögern des Elektrofahrrads 1 bewirken. Bei einem Verzögern des Elektrofahrrads 1 kann vorgesehen sein, dass der Elektromotor 2 eine geringere Antriebsleistung bereitstellt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Elektromotor 2 zum Verzögern des Elektrofahrrads 1 als Generator betrieben wird. Das beispielsweise durch das Verschwenken des Sitzes 5 um die Schwenkachse oder Drehachse 15 bewirkbare Bremsen beziehungsweise Beschleunigen des Elektrofahrrads 1 ist in Fig. 3 durch einen Doppelpfeil 16 veranschaulicht. Accordingly, pivoting the seat 5 about the axis of rotation 15 in the longitudinal direction of the electric bicycle 1 to the rear can cause braking or deceleration of the electric bicycle 1. If the electric bicycle 1 is decelerated, it can be provided that the electric motor 2 provides a lower drive power. However, it can also be provided that the electric motor 2 is operated as a generator for decelerating the electric bicycle 1. The braking or acceleration of the electric bicycle 1 which can be brought about, for example, by pivoting the seat 5 about the pivot axis or axis of rotation 15 is illustrated in FIG. 3 by a double arrow 16.
Zum Erfassen einer Drehposition des Sitzes 5 um die Drehachse 15 oder bezogen auf die Drehachse 15 kann das Elektrofahrrad 1 ein Potentiometer 17 aufweisen, welches in Fig. 3 schematisch dargestellt ist. In an sich bekannter Weise kann hierbei ein Gleitkontakt des Potentiometers 17 relativ zu einem Widerstandselement des Potentiometers 17 verschoben werden. Abhängig von der Position des Gleitkontakts relativ zu dem Widerstandselement wird dann von dem Potentiometer 17 ein Signal bereitgestellt, etwa in Form einer elektrischen Spannung, welche von der Steuerungseinrichtung 4 ausgewertet werden kann. In Fig. 4 ist eine weitere Variante des Elektrofahrrads 1 gezeigt, bei welcher der Sitz 5 relativ zu dem Rahmen 13 um die Drehachse 15 verschwenkt werden kann. Hierbei ist jedoch ein Unterbau 18 des Sitzes 5 drehtest mit einem Radträger 19 gekoppelt. Der Unterbau 18 kann beispielsweise als Sattelstütze des Sitzes 5 ausgebildet sein. An dem Radträger 19 ist das Hinterrad 20 des Elektrofahrrads 1 gehalten. Wird nun der Sitz 5 um die Drehachse 15 nach vorne verschwenkt, so führt dies zu einer entsprechenden Schwenkbewegung des Radträgers 19 um die Drehachse 15 im Uhrzeigersinn. Dies bewirkt wiederum, dass sich ein Abstand 21 zwischen einer Achse 22 des Hinterrads 20 und zwischen einer Achse 23 eines Vorderrads 24 des Elektrofahrrads 1 vergrößert. Umgekehrt verringert sich der Abstand 21 zwischen der Achse 22 des Hinterrads 20 und der Achse 23 des Vorderrads 24, wenn der Fahrer 7 seinen Oberkörper 8 stärker aufrichtet und so der Sitz 5 und der Radträger 19 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Drehachse 15 verschwenkt werden. In Fig. 4 ist das Potentiometer 17 zum Erfassen der Drehposition des Sitzes 5 ebenfalls schematisch gezeigt. To detect a rotational position of the seat 5 about the axis of rotation 15 or in relation to the axis of rotation 15, the electric bicycle 1 can have a potentiometer 17, which is shown schematically in FIG. 3. In a manner known per se, a sliding contact of the potentiometer 17 can be displaced relative to a resistance element of the potentiometer 17. Depending on the position of the sliding contact relative to the resistance element, a signal is then provided by the potentiometer 17, for example in the form of an electrical voltage, which can be evaluated by the control device 4. 4 shows a further variant of the electric bicycle 1, in which the seat 5 can be pivoted relative to the frame 13 about the axis of rotation 15. Here, however, a substructure 18 of the seat 5 is rotatably coupled to a wheel carrier 19. The substructure 18 can be designed, for example, as a seat post of the seat 5. The rear wheel 20 of the electric bicycle 1 is held on the wheel carrier 19. If the seat 5 is now pivoted forward about the axis of rotation 15, this leads to a corresponding pivoting movement of the wheel carrier 19 about the axis of rotation 15 in the clockwise direction. This in turn causes a distance 21 between an axis 22 of the rear wheel 20 and between an axis 23 of a front wheel 24 of the electric bicycle 1 to increase. Conversely, the distance 21 between the axis 22 of the rear wheel 20 and the axis 23 of the front wheel 24 decreases when the driver 7 straightens his upper body 8 and so the seat 5 and the wheel carrier 19 are pivoted counterclockwise about the axis of rotation 15. 4, the potentiometer 17 for detecting the rotational position of the seat 5 is also shown schematically.
Gemäß einer in Fig. 5 gezeigten Variante des Elektrofahrrads 1 kann der Sitz 5 entlang des oberen Holms 14 in eine Längsrichtung 25 des Elektrofahrrads 1 verschoben werden, welche in Fig. 5 durch einen Pfeil schematisch angedeutet ist. Hierbei kann vorgesehen sein, dass der obere Holm 14 als Profil oder Profilteil mit einem ersten Seitenschenkel 26 und einem zweiten Seitenschenkel 27 ausgebildet ist (vergleiche Fig. 7). In den Seitenschenkeln 26, 27 können Führungselemente etwa in Form von Nuten oder Langlöchern 28 ausgebildet sein. Entlang dieser Langlöcher 28 lässt sich ein Lagerzapfen 29 verschieben (vergleiche Fig. 7), welcher der Lagerung des Sitzes 5 an dem Holm 14 dient (vergleiche Fig. 5). Die Verschiebung des Lagerzapfens 29 entlang der Langlöcher 28 kann mittels des Potentiometers 17 erfasst werden, welches in Fig. 7 lediglich schematisch dargestellt ist. According to a variant of the electric bicycle 1 shown in FIG. 5, the seat 5 can be displaced along the upper spar 14 in a longitudinal direction 25 of the electric bicycle 1, which is indicated schematically in FIG. 5 by an arrow. It can be provided here that the upper spar 14 is designed as a profile or profile part with a first side leg 26 and a second side leg 27 (see FIG. 7). Guide elements can be formed in the side legs 26, 27, for example in the form of grooves or elongated holes 28. A bearing journal 29 can be moved along these elongated holes 28 (see FIG. 7) and serves to mount the seat 5 on the spar 14 (see FIG. 5). The displacement of the bearing pin 29 along the elongated holes 28 can be detected by means of the potentiometer 17, which is only shown schematically in FIG. 7.
Gemäß einem in Fig. 5 gezeigten Doppelpfeil 30 kann eine maximale Geschwindigkeit vmax des Elektrofahrrads 1 erreicht werden, wenn der Sitz 5 entlang des Holms 14 in die Längsrichtung 25 maximal weit nach hinten verschoben ist, also maximal weit weg von einem Steuerrohr 31 , welches die Drehbewegung des Lenkers 6 zum Lenken des Vorderrads 24 ermöglicht. Ist hingegen der Sitz 5 entlang der Langlöcher 28 in die Längsrichtung 25 maximal weit nach vorne verschoben, sitzt also der Fahrer 7 besonders aufrecht (vergleiche Fig. 2), so ist die durch das Bereitstellen von Antriebsleistung durch den Elektromotor 2 erreichbare Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrrads 1 die Geschwindigkeit vo. According to a double arrow 30 shown in FIG. 5, a maximum speed v max of the electric bicycle 1 can be achieved if the seat 5 is displaced along the spar 14 in the longitudinal direction 25 as far as possible to the rear, that is to say as far as possible from a head tube 31 which allows the rotation of the handlebar 6 to steer the front wheel 24. If, on the other hand, the seat 5 is displaced along the elongated holes 28 in the longitudinal direction 25 as far forward as possible, that is to say the driver 7 is sitting particularly upright (cf. FIG. 2), the driving speed of the electric bicycle 1 that can be achieved by providing drive power by the electric motor 2 the speed of
Aus einer Zusammenschau von Fig. 5 und Fig. 6 ist des Weiteren ersichtlich, wie der Holm 14 im Bereich zwischen dem Steuerrohr 31 und den Langlöchern 28 gestaltet sein kann. Dementsprechend kann der Holm 14 auch in diesem Bereich im Querschnitt ein nach unten offenes U-Profil beziehungsweise nach unten offenes kastenförmiges Profil aufweisen. Dadurch ist innerhalb des Holms 14 ein vorliegend im Querschnitt beispielsweise rechteckig ausgebildeter Aufnahmeraum 32 bereitgestellt. Dieser Aufnahmeraum 32, welcher zu den Seiten hin von den beiden Seitenschenkeln 26, 27 begrenzt ist, bietet Platz zum Aufnehmen des Akkumulators 3. Es kann also der Akkumulator 3 von unten in den Aufnahmeraum 32 und somit in den Holm 14 eingebracht werden. Dem Holm 14 kann insbesondere durch Innenhochdruckumformung (IHU) die in Fig. 6 gezeigte Gestalt verliehen sein. Es ist jedoch auch möglich, den Holm 14 in Schalenbauweise herzustellen, indem beispielsweise zwei Bauteile oder Schalen stoffschlüssig, insbesondere durch Schweißen, miteinander verbunden werden. 5 and 6 also show how the spar 14 can be designed in the area between the control tube 31 and the elongated holes 28. Accordingly, the spar 14 can also have a cross section in this area have a U-profile open at the bottom or a box-shaped profile open at the bottom. As a result, a receiving space 32, for example rectangular in cross section, is provided within the spar 14. This receiving space 32, which is bounded on the sides by the two side legs 26, 27, offers space for accommodating the rechargeable battery 3. The accumulator 3 can therefore be introduced from below into the receiving space 32 and thus into the spar 14. The spar 14 can be given the shape shown in FIG. 6, in particular by hydroforming. However, it is also possible to produce the spar 14 in a shell construction, for example by connecting two components or shells in a materially integral manner, in particular by welding.
In Fig. 8 ist das Elektrofahrrad 1 in einer Draufsicht von oben gezeigt. Hierbei ist ersichtlich, dass an einer Oberseite 33 (vergleiche Fig. 9) des Holms 14 eine Halterung 34 für ein mobiles Endgerät wie etwa ein Smartphone 37 (vergleiche Fig. 10) angeordnet sein kann. Insbesondere kann die Halterung 34 in dem Bereich des Holms 14 vorgesehen sein, in welchem der Akkumulator 3 angeordnet ist. 8 shows the electric bicycle 1 in a top view from above. It can be seen here that a holder 34 for a mobile terminal such as a smartphone 37 (see FIG. 10) can be arranged on an upper side 33 (see FIG. 9) of the spar 14. In particular, the holder 34 can be provided in the area of the spar 14 in which the accumulator 3 is arranged.
Aus Fig. 9 geht diesbezüglich des Weiteren hervor, dass der nach unten hin offene Aufnahmeraum 32 für den Akkumulator 3 mittels eines Deckels 35 verschlossen werden kann. Beispielsweise können Schraubbolzen 36 verwendet werden, um den Deckel 35 lösbar mit dem Holm 14 zu verbinden. Nach Abschrauben des Deckels 35 von dem Holm 14 kann somit der Akkumulator 3 aus dem Aufnahmeraum 32 entnommen werden. In this regard, FIG. 9 further shows that the receiving space 32, which is open at the bottom, for the rechargeable battery 3 can be closed by means of a cover 35. For example, bolts 36 can be used to releasably connect the cover 35 to the spar 14. After unscrewing the cover 35 from the spar 14, the accumulator 3 can thus be removed from the receiving space 32.
In Fig. 10 ist schematisch dargestellt, wie das mobile Endgerät etwa in Form des Smartpho- nes 37 an dem Holm 14 angebracht sein kann. FIG. 10 shows schematically how the mobile terminal can be attached to the bar 14, for example in the form of the smartphone 37.
Anhand von Fig. 11 und Fig. 12 soll eine weitere Möglichkeit veranschaulicht werden, wie das von der Position des Sitzes 5 relativ zu dem Lenker 6 abhängige Signal für die Steuerungseinrichtung 4 bereitgestellt werden kann. Beispielsweise kann eine Gabel 38 des Elekt- rofahrrads 1 als Federgabel ausgebildet sein, deren Länge in Hochrichtung des Elektrofahr- rads 1 beziehungsweise in Richtung einer Drehachse des Lenkers 6 veränderbar ist. Verändert sich die Länge der Gabel 38, so ändert sich auch eine Position des Sitzes 5 relativ zu dem mit der Gabel 38 gekoppelten Lenker 6. Denn wenn die Gabel 38 etwa aufgrund der von dem Fahrer 7 auf diese von oben aufgebrachten Kraft in ihrer Länge verkürzt ist, so ändert sich auch die Position des Lenkers 6 relativ zu dem (in Fig. 11 nicht gezeigten) Sitz 5. Die von dem Fahrer 7 von oben auf den Lenker 6 aufgebrachte Kraft F, welche das Verringern der Länge der Gabel 38 bewirkt, ist in Fig. 11 durch einen Pfeil veranschaulicht. In Fig. 12 sind unterschiedliche Längen c, d der Gabel 38 schematisch dargestellt. Weist demnach die Gabel 38 die größere Länge c auf, welche sich dann ergibt, wenn der Fahrer 7 nur eine geringe Kraft F von oben auf den Lenker 6 ausübt, so kann die von dem Elektromo tor 2 bereitgestellte Antriebsleistung für eine Fahrgeschwindigkeit vo des Elektrofahrrads 1 sorgen, welche durch das Ansteuern des Elektromotors 2 mittels der Steuerungseinrichtung 4 bewirkt wird. Weist die Gabel 38 demgegenüber die geringere Länge d auf, so kann die Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrrads 1 , welche durch das Ansteuern des Elektromotors 2 bewirkbar ist, vo + x betragen. Dementsprechend kann durch Messung des Federwegs beziehungsweise einer Änderung der Länge c, d der Gabel 38 eine Veränderung der Fahrgeschwindigkeit des Elektrofahrrads 1 bewirkt werden, welche durch den Elektromotor 2 infolge des Ansteuerns desselben mittels der Steuerungseinrichtung 4 bereitgestellt wird. A further possibility is to be illustrated with reference to FIGS. 11 and 12 as to how the signal dependent on the position of the seat 5 relative to the handlebar 6 can be provided for the control device 4. For example, a fork 38 of the electric bicycle 1 can be designed as a suspension fork, the length of which can be changed in the vertical direction of the electric bicycle 1 or in the direction of an axis of rotation of the handlebar 6. If the length of the fork 38 changes, then a position of the seat 5 also changes relative to the link 6 coupled to the fork 38, because if the fork 38 shortens its length due to the force exerted on it by the driver 7 from above the position of the handlebar 6 relative to the seat 5 (not shown in FIG. 11) also changes. The force F applied by the driver 7 to the handlebar 6 from above, which causes the length of the fork 38 to be reduced, is illustrated in Fig. 11 by an arrow. In Fig. 12 different lengths c, d of the fork 38 are shown schematically. Accordingly, the fork 38 has the greater length c, which results when the driver 7 exerts only a small force F on the handlebar 6 from above, so the drive power provided by the electric motor 2 can be used for a driving speed vo of the electric bicycle 1 worry, which is caused by the control of the electric motor 2 by means of the control device 4. If, in contrast, the fork 38 has the shorter length d, the driving speed of the electric bicycle 1, which can be brought about by driving the electric motor 2, can be vo + x. Accordingly, by measuring the spring travel or a change in the length c, d of the fork 38, a change in the driving speed of the electric bicycle 1 can be brought about, which is provided by the electric motor 2 as a result of the activation thereof by means of the control device 4.
Dieser Variante des Elektrofahrrads 1 liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Fahrer 7 dann, wenn er den Oberkörper 8 weiter nach vorne lehnt (vergleiche Fig. 2), eine größere Kraft F auf die Gabel 38 aufbringt als bei einer aufrechteren Sitzposition. Dementsprechend kann auch bei der mit Bezug auf Fig. 11 und Fig. 12 beschriebenen Variante des Elektrofahrrads 1 der Fahrer 7 durch eine Gewichtsverlagerung das Beschleunigen des Elektrofahrrads 1 und das Verzögern des Elektrofahrrads 1 bewirken. This variant of the electric bicycle 1 is based on the knowledge that the driver 7, when he leans the upper body 8 further forward (cf. FIG. 2), applies a greater force F to the fork 38 than in an upright sitting position. Accordingly, in the variant of the electric bicycle 1 described with reference to FIGS. 11 and 12, the driver 7 can also cause the electric bicycle 1 to accelerate and decelerate the electric bicycle 1 by shifting the weight.
Bezugszeichenliste Elektrofahrrad Reference list of electric bicycles
Elektromotor Electric motor
Akkumulator accumulator
Steuerungseinrichtung Control device
Sitz Seat
Lenker Handlebars
Fahrer driver
Oberkörper upper body
Pfeil arrow
Pfeil arrow
Sitzpunkt Seat
Bezugslinie Reference line
Rahmen frame
Holm Spar
Drehachse Axis of rotation
Doppelpfeil Double arrow
Potentiometer Potentiometer
Unterbau Substructure
Radträger Wheel carrier
Hinterrad Rear wheel
Abstand distance
Achse axis
Achse axis
Vorderrad Front wheel
Längsrichtung Longitudinal direction
Seitenschenkel Side thighs
Seitenschenkel Side thighs
Langloch Long hole
Lagerzapfen Bearing journal
Doppelpfeil Double arrow
Steuerrohr Head tube
Aufnahmeraum Recording room
Oberseite Top
Halterung bracket
Deckel 36 Schraubbolzencover 36 bolts
37 Smartphone37 smartphone
38 Gabel a Abstand b Abstand c Länge d Länge38 fork a distance b distance c length d length
F Kraft F force
Claims
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